[发明专利]基于3D图像信息的锁紧板故障识别方法

说明书

基于3D图像信息的锁紧板故障识别方法，涉及图像处理领域。本发明是为了解决现在缺少准确识别货车上锁紧板移位故障的问题。对采集到的3D高度信息图像依次进行二值化处理和采用图像校正法将该图像中所有像素校正到同一平面，得到校正后的3D二值化图像；再从校正后的3D二值化图像中辨别出锁紧板图像；然后从锁紧板图像中截取出锁紧板部件图像；最后从锁紧板部件图像中提取满足设定条件的线段，从而判断出锁紧板是否移位。它用于识别列车上锁紧板是否移位。

技术领域

本发明涉及锁紧板移位故障图像识别方法。属于图像处理领域。

背景技术

现有的TFDS-3设备使用线阵相机采集车辆垂直于相机光轴方向上的投影信息，因此在车辆运行过程中出现的污渍、水渍等极易造成误报警。货车运行故障动态图像检测系统(TFDS-3D)是在现有TFDS-3设备基础上增加3D高度信息采集设备，引入车辆的高度信息图像，从而提升报警准确率，增强货车运行的安全防范水平。

TFDS-3D系统不同于传统的以动态检测人员对每一幅列车图像进行查看并提出疑似异常为主体的传统检测方法，其核心思想为通过三维图像和三维坐标信息对通过列车图像进行检测，能够自动对采集到的货车图像进行分析和故障识别，对图像中异常的部位进行报警提示，能够消除灰尘、水渍、划痕、粉笔标识、污渍、脱漆等非故障因素的干扰，显著降低误报警数量，提高故障识别准确率。能够在关键部位被冰雪或其他异物覆盖时，进行多角度的检测和识别。使铁路货车运用安全监控措施更加完善，能够更好的适应铁路的发展需要，具有广阔的推广应用前景。虽然TFDS-3D系统能够识别出3D图像，但是对于倾斜的图像无法准确的识别出异常，因此，现在缺少准确识别货车上锁紧板移位故障图像的方法。

发明内容

本发明是为了解决现在缺少准确识别货车上锁紧板移位故障的问题。现提供基于3D图像信息的锁紧板故障识别方法。

基于3D图像信息的锁紧板故障识别方法，该方法包括：

步骤1、获取列车上锁紧板区域的3D高度信息图像；

步骤2、对所述3D高度信息图像进行二值化处理，得到灰度图像，采用图像校正法将灰度图像中所有像素校正到同一平面，得到校正后的3D二值化图像；

步骤3、从校正后的3D二值化图像中识别出锁紧板图像；

步骤4、从锁紧板图像中截取出锁紧板部件图像；

步骤5、提取锁紧板部件图像的边缘线段，所述边缘线段包括至少一条锁紧板上侧边沿斜线段、至少一条锁紧板竖直边沿竖直线段和至少一条锁紧板下边沿水平线段；

步骤6、判断是否能够分别从至少一条锁紧板上侧边沿斜线段、至少一条锁紧板竖直边沿竖直线段和至少一条锁紧板下边沿水平线段中选出满足预设条件的一条锁紧板上侧边沿斜线段、一条锁紧板竖直边沿竖直线段和一条锁紧板下边沿水平线段，如果否，则说明锁紧板移位，如果是，则执行步骤7；

步骤7、判断选出的所述三条线段中相邻两条线段相邻端点之间距离是否大于设定像素值，如果是，则说明锁紧板移位，如果否，则判断选出的三条边缘线条中相邻两条线段的夹角是否在预设夹角范围内，如果是，则说明锁紧板未移位，如果否，则说明锁紧板移位。

优选地，步骤1中，获取货车上锁紧板区域的3D高度信息图像，具体过程为：

采用货车运行故障动态图像检测系统采集过车图像，从过车图像中截取出锁紧板区域的3D高度信息图像。

优选地，步骤2中，采用图像校正法将灰度图像中所有像素校正到同一平面，得到校正后的3D图像二值化图像，具体过程为：

设一幅M行、N列的灰度图像中每个像素位置表示为(x,y)，则对应的像素点灰度值表示为f(x,y)，其中，x表示灰度图像的高度范围，y表示灰度图像的宽度范围，